原位合成莫來石晶須結(jié)合SiC泡沫陶瓷的制備.pdf

1、碳化硅泡沫陶瓷廣泛應(yīng)用于高溫過濾領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)碳化硅泡沫陶瓷制品普遍存在強(qiáng)度低、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，其高溫性能往往達(dá)不到使用的要求，使其應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制。本文采用有機(jī)泡沫浸漬法及原位合成法制備原位生長(zhǎng)莫來石晶須增強(qiáng)碳化硅泡沫陶瓷。應(yīng)用XRD、SEM、力學(xué)測(cè)試等手段分析研究了不同工藝參數(shù)對(duì)莫來石晶須、復(fù)合漿料以及復(fù)相泡沫陶瓷的性能、物相、微觀結(jié)構(gòu)等的影響。
　　 研究了莫來石晶須的制備工藝，分別采用氫氧化鋁、氧化鋁為鋁質(zhì)原料與

2、高嶺土反應(yīng)形成莫來石相，研究了五氧化二釩、氟化鋁的加入量對(duì)莫來石晶須長(zhǎng)徑比的影響。結(jié)果表明，采用氫氧化鋁與高嶺土、3.5％的氟化鋁、4％的五氧化二釩，在燒成溫度1400℃保溫2h，可以得到形貌均勻，直徑為0.3～0.5μm，長(zhǎng)徑比約為10～30的莫來石晶須；采用氧化鋁為鋁質(zhì)原料與高嶺土、3.5％的氟化鋁、4.5％的五氧化二釩，在燒成溫度1450℃保溫2h，可以得到形貌均勻，直徑約為0.5～1μm，長(zhǎng)徑比約為8～30的莫來石晶須。

3、　　 研究了添加劑、pH值對(duì)浸漬用的復(fù)合漿料性能的影響。研究表明，復(fù)合漿料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％的分散劑四甲基氫氧化銨(TMAH)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％消泡劑B199時(shí)獲得的漿料性能最優(yōu)；在pH=10時(shí)，Zeta電位的絕對(duì)值達(dá)到44.6mV；制備出固相含量高達(dá)80％、均勻穩(wěn)定、流變性良好的有利于浸漬的復(fù)合漿料。
　　 實(shí)驗(yàn)證明，采用原位生長(zhǎng)莫來石晶須能有效增強(qiáng)碳化硅泡沫陶瓷的性能，原位生成莫來石晶須增強(qiáng)碳化硅泡沫陶瓷主要由碳化

4、硅、莫來石晶須、結(jié)合相組成。各相結(jié)合緊密，莫來石晶須分布均勻，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；當(dāng)莫來石相含量為25％時(shí)，以氧化鋁制備的莫來石晶須結(jié)合碳化硅泡沫陶瓷抗壓強(qiáng)度最高達(dá)到2.1MPa，氣孔率為23.1％，最大抗熱震性能達(dá)到21次；以氫氧化鋁制備的莫來石晶須結(jié)合碳化硅泡沫陶瓷抗壓強(qiáng)度最高達(dá)到1.76MPa，氣孔率為24.7％，最大抗熱震性能達(dá)到16次。在莫來石晶須增強(qiáng)碳化硅泡沫陶瓷復(fù)合材料中，莫來石晶須的增強(qiáng)機(jī)制主要是載荷傳遞、裂紋偏轉(zhuǎn)與晶須橋連。